李生娟,朱鈺方,趙 斌,王 霞

(上海理工大學(xué) 材料科學(xué)與工程學(xué)院,上海 200093)

《上海市中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010—2020年)》中明確指出,“提升教育國(guó)際化水平,注重培養(yǎng)學(xué)生的國(guó)際視野和國(guó)際交流能力,增強(qiáng)上海教育的國(guó)際吸引力、影響力和競(jìng)爭(zhēng)力”,凸顯了高等教育中專業(yè)課程英文授課的重要性[1]。教育部也在積極開展雙語(yǔ)教學(xué)活動(dòng),但雙語(yǔ)混合的授課環(huán)境在長(zhǎng)期的教學(xué)實(shí)踐中逐步被全英文教學(xué)所取代,因?yàn)楹笳吒茇瀼貙I(yè)課程國(guó)際化教學(xué)目的,適應(yīng)國(guó)際化合作辦學(xué)的需求[2-3]。“材料科學(xué)基礎(chǔ)(英)”作為上海理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院本科學(xué)生的第一門全英文專業(yè)基礎(chǔ)課,與“材料工程基礎(chǔ)(英)”“現(xiàn)代材料分析方法(英)”“材料結(jié)構(gòu)與性能(英)”共同構(gòu)成了英文專業(yè)平臺(tái)課程群,以體現(xiàn)材料科學(xué)與工程一級(jí)引導(dǎo)性專業(yè)的設(shè)置理念。在本課程的教學(xué)和課程建設(shè)過(guò)程中,要結(jié)合課程內(nèi)容的重點(diǎn)難點(diǎn),還要與其他三門課程的教學(xué)團(tuán)隊(duì)一起,充分注重課程之間的協(xié)調(diào),合理設(shè)置課程教學(xué)內(nèi)容,體現(xiàn)課程之間的內(nèi)在聯(lián)系。建立、完善既分別獨(dú)立,又相互關(guān)聯(lián)的材料科學(xué)與工程一級(jí)引導(dǎo)性專業(yè)基礎(chǔ)平臺(tái)課程群。

“材料科學(xué)基礎(chǔ)(英)”是材料科學(xué)與工程專業(yè)課程體系中最重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程,在本學(xué)科的知識(shí)體系中起著“基石”的作用。其教學(xué)內(nèi)容不僅關(guān)系到材料科學(xué)與工程專業(yè)的學(xué)生材料學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)的掌握,還影響著后續(xù)的平臺(tái)課程的開展、實(shí)施和教學(xué)效果的體現(xiàn)?！安牧峡茖W(xué)基礎(chǔ)(英)”既要緊密聯(lián)系理論知識(shí)體系,又要為其他專業(yè)課程打下扎實(shí)的基礎(chǔ),因此在全英文專業(yè)平臺(tái)中是專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課程之間的重要橋梁。

一、課程的定位與培養(yǎng)目標(biāo)

“材料科學(xué)基礎(chǔ)(英)”作為材料科學(xué)與工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課,努力構(gòu)建 “傳授理論、注重實(shí)踐、培養(yǎng)能力”的多層次、科學(xué)合理的教學(xué)體系,注重知識(shí)廣度與深度的平衡,突出各章內(nèi)容的理論、應(yīng)用及邏輯方面的銜接,強(qiáng)調(diào)運(yùn)用案例教學(xué)實(shí)現(xiàn)理論知識(shí)的整合,并力求完美體現(xiàn)材料科學(xué)學(xué)科的化學(xué)-結(jié)構(gòu)-性能-加工-應(yīng)用的基本主線。本課程以金屬材料、陶瓷材料、高分子材料及復(fù)合材料為對(duì)象,從材料的電子、原子尺度入手,介紹了熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)理論及納觀、微觀尺度組織、細(xì)觀尺度斷裂機(jī)制及宏觀性能。課程目的是介紹材料的成分、微觀結(jié)構(gòu)、制備工藝及性能之間的關(guān)系,為材料性能測(cè)試和材料加工奠定基礎(chǔ)。通過(guò)課程建設(shè)有效提升本課程的教學(xué)質(zhì)量,對(duì)確立學(xué)生對(duì)材料學(xué)科的認(rèn)知度和興趣,打好學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)課程及研究生階段課程的基礎(chǔ),培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力及專業(yè)英語(yǔ)運(yùn)用能力,提升其就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力,建立其國(guó)際視野都具有十分重要的意義。該課程的教學(xué)目標(biāo)是培養(yǎng)具有國(guó)際視野和創(chuàng)新精神,并兼具較強(qiáng)實(shí)踐能力的工程應(yīng)用型高素質(zhì)人才。

二、課程建設(shè)的主要特色

“材料科學(xué)基礎(chǔ)(英)”作為專業(yè)基礎(chǔ)課程,既要基于其理論基礎(chǔ)傳授課程的基本知識(shí)點(diǎn),又要結(jié)合理論知識(shí)涉及的材料的基本結(jié)構(gòu)、性能、加工方法融入工程應(yīng)用的實(shí)踐體系。

(一)結(jié)合學(xué)科特點(diǎn),基于全英文專業(yè)平臺(tái)精選課程教材

對(duì)于一門課程,教材的選用原則可以從適用、選優(yōu)、更新和集體選用幾個(gè)方面考慮。首先要考慮的是教材符合課程教學(xué)大綱的基本要求,具有科學(xué)性、思想性、先進(jìn)性、啟發(fā)性和教學(xué)上的適用性;其次,盡量選用最新版本的優(yōu)秀教材。

“材料科學(xué)基礎(chǔ)(英)”作為材料科學(xué)與工程專業(yè)的專業(yè)必修課,課程本身涉及的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)內(nèi)容多,交叉性和綜合性都較強(qiáng),學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中總會(huì)感覺(jué)內(nèi)容多、知識(shí)點(diǎn)雜,重點(diǎn)難點(diǎn)難于梳理、難于串線式理解。尤其對(duì)于英文課程,內(nèi)容的難易程度、章節(jié)內(nèi)容的邏輯性、重點(diǎn)難點(diǎn)問(wèn)題的清晰表述以及與后續(xù)課程的內(nèi)容銜接等更是比中文課程的教材有更多的要求。針對(duì)這些特點(diǎn),并結(jié)合課程教學(xué)體系的特點(diǎn)、要求和目標(biāo),我們比較了課程目前的一些英文教材,如表1所示,精選了MaterialsScienceandEngineering一書作為本課程的主要英文教材,輔助采用TheScienceandEngineeringofMaterials等書作為參考教材;并向?qū)W生推薦經(jīng)典和最新的關(guān)于材料科學(xué)與工程的綜述文獻(xiàn)作為擴(kuò)充英語(yǔ)資料[4-9]。

(二)基于全英文專業(yè)平臺(tái)開設(shè)全英文專業(yè)核心課程

國(guó)際視野是我校材料科學(xué)與工程專業(yè)人才培養(yǎng)的一個(gè)主要目標(biāo),在國(guó)內(nèi)高校開設(shè)全英語(yǔ)專業(yè)核心課程是一項(xiàng)創(chuàng)新性實(shí)踐。一般認(rèn)為,國(guó)內(nèi)高校專業(yè)核心課程是不宜進(jìn)行全英語(yǔ)教學(xué)的,因?yàn)閷I(yè)核心課程擔(dān)負(fù)著構(gòu)建學(xué)生知識(shí)體系的任務(wù),而學(xué)生英語(yǔ)水平的參差不齊勢(shì)必對(duì)核心課程應(yīng)有的深度帶來(lái)不利影響,學(xué)生用英語(yǔ)進(jìn)行思考的能力的缺失必然帶來(lái)課堂教學(xué)效率的不足。如果教師對(duì)教學(xué)內(nèi)容執(zhí)行不力,教學(xué)方法不靈活,學(xué)生得到的僅是支離破碎的專業(yè)英語(yǔ)術(shù)語(yǔ),核心課程成為專業(yè)英語(yǔ)課。

表1 “材料科學(xué)基礎(chǔ)(英)”教材舉例Tab.1 English teaching materials for “Fundamentals of Materials Science”

針對(duì)上述情況,本專業(yè)學(xué)生在低年級(jí)通識(shí)教育階段開展英語(yǔ)類選修課,加強(qiáng)英語(yǔ)基礎(chǔ)課的學(xué)習(xí);在專業(yè)教育階段繼續(xù)強(qiáng)化專業(yè)外語(yǔ)交流能力的培養(yǎng)。兩年來(lái),學(xué)院全英語(yǔ)專業(yè)核心課程的教學(xué)實(shí)踐表明,高水平的師資是全英語(yǔ)教學(xué)專業(yè)課程成功與否的關(guān)鍵。優(yōu)秀教師應(yīng)懂得將自己的期望值明確地表達(dá)給學(xué)生,懂得如何將重要的知識(shí)點(diǎn)用適合中國(guó)學(xué)生習(xí)慣的英語(yǔ)傳達(dá)給學(xué)生;優(yōu)秀教師應(yīng)不拘泥于或過(guò)分依賴英語(yǔ)課件,要重視黑板的作用;優(yōu)秀教師應(yīng)懂得鼓勵(lì)學(xué)生,挖掘?qū)W生應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)和自我學(xué)習(xí)的能力;優(yōu)秀教師應(yīng)懂得課后作業(yè)是課堂交流互動(dòng)的重要補(bǔ)充。

師資隊(duì)伍的建設(shè)是課程建設(shè)的重中之重。本專業(yè)78%的專任教師都具有海外留學(xué)經(jīng)歷,其中5名教師分別在英國(guó)劍橋大學(xué)、德國(guó)魯爾波鴻大學(xué)、英國(guó)布里斯托大學(xué)等獲得博士學(xué)位,16位教師曾經(jīng)分別在美國(guó)、英國(guó)、德國(guó)、韓國(guó)、日本等國(guó)家留學(xué),教師普遍具有良好的專業(yè)素質(zhì)和外語(yǔ)能力、開闊的科學(xué)視野和全球意識(shí)。并且要求授課教師除了具備長(zhǎng)期的英語(yǔ)國(guó)家留學(xué)背景,還需取得相應(yīng)的語(yǔ)言資格證書,在正式上課前需要至少一年以上的助教經(jīng)歷,并通過(guò)試講才能取得上課資格。

為適應(yīng)國(guó)際型專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求,本專業(yè)所開設(shè)的專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課一半以上都采用全英文授課模式,為學(xué)生開設(shè)全英語(yǔ)的專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課程14門,學(xué)生必須修讀的全英語(yǔ)教學(xué)課程學(xué)分超過(guò)20學(xué)分,在課程教學(xué)中注重學(xué)生的英語(yǔ)聽說(shuō)表達(dá)能力,培養(yǎng)專業(yè)外語(yǔ)交流能力。本校材料科學(xué)與工程專業(yè)在2013年被上海市教委批準(zhǔn)為上海市全英語(yǔ)課程教學(xué)建設(shè)專業(yè),目前共有11門課程立項(xiàng)為上海市示范性全英語(yǔ)教學(xué)課程。除了全英語(yǔ)教學(xué)課程外,學(xué)院也聘請(qǐng)國(guó)外大學(xué)知名教授為本科生開設(shè)專業(yè)課程,邀請(qǐng)國(guó)外知名專家為本科生做高水平的學(xué)術(shù)報(bào)告,與國(guó)外多所知名高校建立合作關(guān)系,推薦學(xué)生到國(guó)外進(jìn)行為期1學(xué)年的交換學(xué)習(xí)并認(rèn)定修讀學(xué)分等,以拓寬學(xué)生在專業(yè)領(lǐng)域的國(guó)際視野,同時(shí)鍛煉學(xué)生用外語(yǔ)學(xué)習(xí)和表達(dá)專業(yè)思想的能力。例如,聘請(qǐng)了以色列Gazit博士開設(shè)“聚合物材料結(jié)構(gòu)與性能”課程;每年聘請(qǐng)6～8名國(guó)外教授為學(xué)生開設(shè)材料創(chuàng)新講壇。目前,與德國(guó)拜羅伊特大學(xué)、美國(guó)佛羅里達(dá)州立大學(xué)等都簽訂了本科互換交流生協(xié)議,并且已有幾屆學(xué)生都實(shí)施了本科交流生計(jì)劃。

(三)小班化授課,提升教學(xué)質(zhì)量

“材料科學(xué)基礎(chǔ)(英)”的授課以小班化教學(xué)為主,采用歐美高校的原版教材,專設(shè)大量的課外答疑輔導(dǎo)及強(qiáng)調(diào)課前的預(yù)習(xí)等措施,是保證全英語(yǔ)教學(xué)核心課程教學(xué)質(zhì)量的必要手段。從課前的預(yù)習(xí)開始,授課內(nèi)容已經(jīng)開始融入,結(jié)合英語(yǔ)專業(yè)詞匯的難點(diǎn),課前打印本單元的專業(yè)詞匯,讓學(xué)生人手一份,讓他們更多地接觸這些詞匯,先將英語(yǔ)專業(yè)詞匯這只攔路虎擊敗,讓他們能夠輕松地投入專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)中。

本課程的每一課時(shí)幾乎都是由學(xué)生用英語(yǔ)復(fù)述、總結(jié)上一堂課的內(nèi)容開始的。這是課堂教學(xué)效果的快速、有效的檢驗(yàn)方法,教師可依此靈活地調(diào)節(jié)教學(xué)節(jié)奏。本課程切實(shí)關(guān)注“學(xué)生學(xué)到了什么”,教學(xué)過(guò)程中充分實(shí)踐了啟發(fā)式教學(xué)、案例教學(xué)、項(xiàng)目設(shè)計(jì)、讀書報(bào)告、問(wèn)答教學(xué)、學(xué)生講課等教學(xué)手段,課堂氣氛熱烈,學(xué)生學(xué)習(xí)效果總體令人滿意。此外,結(jié)合材料在我們身邊無(wú)處不在的特點(diǎn),要讓學(xué)生將課本中抽象的化學(xué)方程式、晶體結(jié)構(gòu)圖、測(cè)試性能的高精尖測(cè)試儀器與身邊的衣食住行方面的相關(guān)材料聯(lián)系起來(lái),在微觀與宏觀間建立聯(lián)系,在理論與實(shí)踐之間找到切合點(diǎn)。

三、課程教學(xué)中注重綜合能力的培養(yǎng)

(一)課堂內(nèi)外開放式項(xiàng)目對(duì)綜合能力的培養(yǎng)

研究表明,積極的學(xué)習(xí)態(tài)度會(huì)顯著提高教學(xué)效果[10],因此,激發(fā)學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)熱情和興趣是促進(jìn)全英語(yǔ)教學(xué)效果事半功倍的“好幫手”。本課程通過(guò)開放式、多種限制因素的設(shè)計(jì)類習(xí)題來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的綜合思考能力和全面的工程觀念。開放式設(shè)計(jì)是國(guó)外高校職業(yè)工程師培養(yǎng)的重要手段,與國(guó)內(nèi)常見的 “標(biāo)準(zhǔn)”答案式的本科課程設(shè)計(jì)相比具有先進(jìn)性。由于課題自身的開放性質(zhì),不再是條件充分、結(jié)論唯一,決定了學(xué)生不可能按照既定的模式機(jī)械地去從事解題活動(dòng),而必須主動(dòng)地、積極地去進(jìn)行探索,有利于學(xué)生自我意識(shí)和獨(dú)立人格的形成,是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力的一個(gè)切入口。課程提供若干微型課題項(xiàng)目(Mini-project),由學(xué)生組隊(duì)自愿接受挑戰(zhàn),完成后,向全班演示結(jié)果并接受教師及學(xué)生的提問(wèn)。例如,Mini-project“飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)部件材料的奧秘”:從飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的不同部件,外殼、燃燒室、壓縮腔等入手,讓學(xué)生自由組隊(duì),選擇其中一個(gè)部件,從該部件的應(yīng)用場(chǎng)合、使用條件出發(fā),查找文獻(xiàn)資料,選擇不同類型的材料,根據(jù)材料的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),分析材料的性能,然后對(duì)號(hào)入座確定在此部件中使用的要求。整個(gè)小組分工合作,形成一個(gè)項(xiàng)目報(bào)告,并以英語(yǔ)presentation的方式向同學(xué)們介紹,從而理解材料的結(jié)構(gòu)、性能和應(yīng)用之間的關(guān)系。完成此開放式項(xiàng)目,學(xué)生需要掌握材料的基本結(jié)構(gòu)、性能,學(xué)會(huì)通過(guò)不同場(chǎng)合的應(yīng)用特點(diǎn)選擇合適的材料,明確根據(jù)應(yīng)用需求選擇合適材料性質(zhì)的方向,同時(shí)需要綜合考慮經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等多方面的因素。在此過(guò)程中,學(xué)生完成“教”與“學(xué)”的有機(jī)結(jié)合。

Mini-project只是課堂授課的體驗(yàn),材料科學(xué)與工程學(xué)院更是采取多種培養(yǎng)方式實(shí)現(xiàn)了理論學(xué)習(xí)、科學(xué)研究、工程實(shí)踐的綜合能力的培養(yǎng)。我院的學(xué)生從入學(xué)伊始,就在六位一體的“學(xué)士導(dǎo)師制”中完成學(xué)業(yè),包括導(dǎo)學(xué)與成才引導(dǎo)、科技創(chuàng)新、科研助理、畢業(yè)設(shè)計(jì)、就業(yè)指導(dǎo)與推薦、研究生生源培育六個(gè)層次。導(dǎo)師制覆蓋全院所有學(xué)生,每一個(gè)學(xué)生都在導(dǎo)師的引領(lǐng)下進(jìn)入科研小組,一方面參與導(dǎo)師的科研項(xiàng)目,一方面組隊(duì)申請(qǐng)學(xué)校的、上海市的、全國(guó)的大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目,每年累計(jì)參加人數(shù)達(dá)六七十人,平均每人都有一個(gè)項(xiàng)目參與,并在此基礎(chǔ)上參加各種國(guó)家級(jí)、省市級(jí)的科技競(jìng)賽,如全國(guó)大學(xué)生挑戰(zhàn)杯科技競(jìng)賽、上海市先進(jìn)材料創(chuàng)新創(chuàng)意大賽等,真正實(shí)現(xiàn)了“科研反哺教學(xué)、創(chuàng)新教育滲透課堂教學(xué)”。本課程在課堂授課中將創(chuàng)新教育滲透到課堂教學(xué)中,以材料學(xué)科“結(jié)構(gòu)—性能—應(yīng)用”之間的關(guān)系研究作為主線,在每一部分基礎(chǔ)理論、材料結(jié)構(gòu)性能的學(xué)習(xí)中都引入創(chuàng)新項(xiàng)目的實(shí)例來(lái)幫助學(xué)生更腳踏實(shí)地鞏固知識(shí)與應(yīng)用知識(shí)。

(二)通過(guò)課程評(píng)價(jià)體系提升課程質(zhì)量

本課程轉(zhuǎn)變了課堂教學(xué)評(píng)價(jià)的基本思路,從“以教論學(xué)”到“以學(xué)論教”。關(guān)注學(xué)生在課堂教學(xué)中的表現(xiàn)已成為課堂教學(xué)評(píng)價(jià)的主要內(nèi)容,除了關(guān)注他們的知識(shí)技能目標(biāo)的達(dá)成以外,還特別關(guān)注他們?cè)谡n堂上師生互動(dòng)、自主學(xué)習(xí)、同伴合作中的行為表現(xiàn)、參與熱情、情感體驗(yàn)和探究、思考的過(guò)程,即關(guān)注學(xué)生是怎么學(xué)的。通過(guò)了解學(xué)生在課堂上如何討論、如何交流、如何合作、如何思考、如何獲得結(jié)論及其過(guò)程等行為表現(xiàn),評(píng)價(jià)課堂教學(xué)的成敗。本課程教師平等對(duì)待學(xué)生,積極引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)步。由于課程的特殊性(半學(xué)期完成48學(xué)時(shí)全英語(yǔ)教學(xué)、專業(yè)基礎(chǔ)課),許多同學(xué)感到學(xué)習(xí)壓力很大。教師經(jīng)常主動(dòng)與學(xué)生課下交流,和英語(yǔ)水平欠缺的同學(xué)一起閱讀教材中的經(jīng)典敘述,讓他們意識(shí)到國(guó)外教材往往比國(guó)內(nèi)教材敘述更準(zhǔn)確更到位,使他們從閱讀中享受學(xué)習(xí)的過(guò)程,從而幫助他們樹立自信。并就所學(xué)的知識(shí)點(diǎn)幫助學(xué)生利用文獻(xiàn)檢索工具,查閱相關(guān)的英文文獻(xiàn),拓寬知識(shí)面,并提升專業(yè)英語(yǔ)的水平。本課程教學(xué)還充分注重學(xué)生之間相互學(xué)習(xí)的重要性,案例教學(xué)及課堂討論環(huán)節(jié)都會(huì)有學(xué)生互評(píng)機(jī)制,既是相互學(xué)習(xí)也是促進(jìn)與競(jìng)爭(zhēng)的環(huán)節(jié)。

授課期間的教學(xué)監(jiān)督機(jī)制也在進(jìn)一步保證全英語(yǔ)授課的教學(xué)質(zhì)量。學(xué)校、學(xué)院兩級(jí)教學(xué)質(zhì)量評(píng)估和教學(xué)獎(jiǎng)勵(lì)的評(píng)定部門,負(fù)責(zé)監(jiān)督和檢查各學(xué)院各專業(yè)教學(xué)計(jì)劃執(zhí)行情況。通過(guò)聽課、與教師交流、與學(xué)生座談等多種形式,及時(shí)了解和掌握本科教學(xué)情況和學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài),收集相關(guān)數(shù)據(jù),對(duì)教師的教學(xué)工作狀況與質(zhì)量進(jìn)行檢查、評(píng)價(jià)與反饋,對(duì)教師教學(xué)業(yè)務(wù)能力的提高給予具體指導(dǎo)。

四、結(jié)束語(yǔ)

上海理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院將具有“工程型、創(chuàng)新性、國(guó)際化”的材料行業(yè)高級(jí)工程技術(shù)和管理人才設(shè)定為專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)?！安牧峡茖W(xué)基礎(chǔ)(英)”課程通過(guò)優(yōu)秀的國(guó)外教材的選擇,具有國(guó)外背景的專業(yè)教師隊(duì)伍的建設(shè)和教與學(xué)的有機(jī)融合、相輔相成實(shí)現(xiàn)全英文課程的建設(shè)。通過(guò)課程建設(shè)，將實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目與創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目的實(shí)施融入知識(shí)體系的傳授過(guò)程，實(shí)現(xiàn)了在全英文授課平臺(tái)上對(duì)學(xué)生國(guó)際視野和外語(yǔ)應(yīng)用能力、自主學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新意識(shí)和專業(yè)能力的培養(yǎng)。